DE4333837B4 - 4-fluorobenzenes and their use in liquid-crystal mixtures - Google Patents

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Abstract

4-Fluorbenzolderivate der Formel (I) und (II),

Figure 00000001
worin R Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl und Decyl bedeutet.4-fluorobenzene derivatives of the formula (I) and (II)
Figure 00000001
wherein R is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl.

Description

Die ungewöhnliche Kombination von anisotropem und fluidem Verhalten der Flüssigkristalle hat zu ihrer Verwendung in elektrooptischen Schalt- und Anzeigevorrichtungen geführt. Dabei können ihre elektrischen, magnetischen, elastischen und/oder ihre thermischen Eigenschaften zu Orientierungsänderungen genutzt werden. Optische Effekte lassen sich beispielsweise mit Hilfe der Doppelbrechung, der Einlagerung dichroitischer Farbstoffmoleküle (guest host mode) oder der Lichtstreuung erzielen.The unusual Combination of anisotropic and fluid behavior of liquid crystals has for their use in electro-optical switching and display devices guided. It can their electrical, magnetic, elastic and / or their thermal Properties for orientation changes be used. Optical effects can be, for example, with Help of birefringence, the incorporation of dichroic dye molecules (guest host mode) or the light scattering.

Die Praxisanforderungen steigen ständig an, nicht zuletzt auch wegen der immer größer werdenden Anzahl von Lichtventiltypen (TN, STN, DSTN, TFT, ECB, DECB, DS, GH, PDLC, NCAP, SSFLC, DHF, SBF etc.). Neben thermodynamischen und elektrooptischen Größen, wie Phasenfolge und Phasentemperaturbereich, Brechungsindex, Doppelbrechung und dielektrischer Anisotropie, Schaltzeit, Schwellspannung, Steilheit der elektrooptischen Kennlinie, elastischen Konstanten, elektrischer Widerstand, Multiplexierbarkeit oder Pitch und/oder Polarisation in chiralen Phasen, ist die Stabilität der Flüssigkristalle gegenüber Feuchtigkeit, Gasen, Temperatur und elektromagnetischer Strahlung, wie auch gegenüber den Materialien, mit denen sie während und nach dem Fertigungsprozeß in Verbindung stehen (z.B. Orientierungsschichten), von großer Wichtigkeit. Der toxikologischen und ökologischen Unbendenklichkeit wie auch dem Preis kommen immer mehr Bedeutung zu.The Practice requirements are constantly increasing not least because of the ever increasing number of light valve types (TN, STN, DSTN, TFT, ECB, DECB, DS, GH, PDLC, NCAP, SSFLC, DHF, SBF etc.). In addition to thermodynamic and electro-optical parameters, such as Phase sequence and phase temperature range, refractive index, birefringence and dielectric anisotropy, switching time, threshold voltage, transconductance of electro-optical characteristic, elastic constants, electrical Resistance, multiplexability or pitch and / or polarization in chiral phases, the stability of liquid crystals to moisture, Gases, temperature and electromagnetic radiation, as well as against the Materials with which they are used during and after the manufacturing process in Compounds (e.g., alignment layers) are of great importance. Of the toxicological and ecological Unbiasliness as well as price are becoming increasingly important to.

Einen breiten Überblick über das Gebiet der Flüssigkristalle bieten beispielsweise die nachstehenden Literaturstellen und die darin enthaltenden Referenzen:
H. Kelker, H. Hatz: Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim 1980 W.E. De Jeu: Physical Properties of Liquid Crystal Materials, Gordon and Breach, 1980; H. Kresse: Dielectric Behaviour of Liquid Crystals, Fortschritte der Physik, Berlin 30(1982) 10, 507-582.
B. Bahadur: Liquid Crystals: Applications and Uses, World Scientific, 1990.
Landolt-Börnstein, New Series, Group IV, Volume 7 Liquid Crystals, 1992-1993.
A broad overview of the field of liquid crystals can be found, for example, in the following references and the references contained therein:
H. Kelke, H. Hatz: Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim 1980 WE De Jeu: Physical Properties of Liquid Crystal Materials, Gordon and Breach, 1980; H. Cress: Dielectric Behavior of Liquid Crystals, Advances in Physics, Berlin 30 (1982) 10, 507-582.
B. Bahadur: Liquid Crystals: Applications and Uses, World Scientific, 1990.
Landolt-Börnstein, New Series, Group IV, Volume 7 Liquid Crystals, 1992-1993.

Da Einzelverbindungen bislang die genannten Anforderungen nicht alle gleichzeitig erfüllen können, besteht laufend Bedarf an neuen verbesserten Flüssigkristallmischungen und somit an einer Vielzahl mesogener und nicht mesogener Verbindungen unterschiedlicher Struktur, die eine Anpassung der Mischungen an die unterschiedlichsten Anwendungen ermöglichen.There Individual connections so far not all the above requirements at the same time can exist Ongoing demand for new improved liquid crystal mixtures and thus on a variety of mesogenic and non-mesogenic compounds different structure, an adaptation of the mixtures enable a wide variety of applications.

Der Einsatz von speziellen Derivaten des 4-Fluorbenzols in nematischen Flüssigkristallmischungen ist seit längerem bekannt (s. hierzu: EP-A 0 494 368, WO 92/06 148, EP-A 0 460 436, DE-A 4 111 766, DE-A 4 112 024, DE-A 4 112 001, DE-A 4 100 288, DE-A 4 101 468, EP-A 0 423 520, DE-A 3 923 064, EP-A 0 406 468, EP-A 0 393 577, EP-A 0 393 490, EP-A 0 316 186, DE-A 32 33 641).Of the Use of special derivatives of 4-fluorobenzene in nematic liquid crystal mixtures has been for a while (see: EP-A 0 494 368, WO 92/06 148, EP-A 0 460 436, US Pat. DE-A 4 111 766, DE-A 4 112 024, DE-A 4 112 001, DE-A 4 100 288, DE-A 4,101,468, EP-A 0 423 520, DE-A 3 923 064, EP-A 0 406 468, EP-A 0 393 577, EP-A 0 393 490, EP-A 0 316 186, DE-A 32 33 641).

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind neue 4-Fluorbenzolderivate der Formel (I) und (II),

Figure 00020001
worin R Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl und Decyl bedeutet.The present invention relates to novel 4-fluorobenzene derivatives of the formula (I) and (II)
Figure 00020001
wherein R is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl.

Die erfindungsgemäßen Substanzen zeigen besonders breite nematische Phasen, hohe Klärpunkte und niedrige Schmelzpunkte.The substances according to the invention show especially broad nematic phases, high clearing points and low melting points.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen kann nach literaturbekannten und dem Fachmann geläufigen Methoden erfolgen.The Preparation of the compounds of the invention can by literature known and familiar to those skilled methods respectively.

Ausgehend von 4-Fluorphenol erhält man Verbindungen der Formel (I) durch Veretherung mit Trans-4-alkylcyclohexylmethanolen bzw. Trans-4-alkylcyclohexylmethylhalogeniden (Schema 1).Starting from 4-fluorophenol, compounds of the formula (I) are obtained by etherification Trans-4-alkylcyclohexylmethanols and trans-4-alkylcyclohexylmethyl halides (Scheme 1).

Die Veresterung von 4-Fluorphenol mit 4-(Trans-4-alkylcyclohexyl)benzoesäure oder 4-(Trans-4-alkylcyclohexyl)benzoesäurehalogeniden liefert die Verbindungen der Formel II (Schema 2).The Esterification of 4-fluorophenol with 4- (trans-4-alkylcyclohexyl) benzoic acid or 4- (Trans-4-alkylcyclohexyl) benzoic acid halides provide the Compounds of the formula II (Scheme 2).

Zur Durchführung der Synthesen siehe z.B.:

  • – Tetrahedron 36 (1980) 2409,
  • – Organic Synthesis, Coll. Vol. 5 (1973) 258,
  • – Journal of the American Chemical Society 69 (1947) 2451,
  • – Synthesis (1981) 1.
Schema 1:
Figure 00030001
X = OH, Cl, Br Schema 2:
Figure 00040001
X = OH, ClTo carry out the syntheses, see, for example:
  • Tetrahedron 36 (1980) 2409,
  • - Organic Synthesis, Coll. Vol. 5 (1973) 258,
  • - Journal of the American Chemical Society 69 (1947) 2451,
  • Synthesis (1981) 1.
Scheme 1:
Figure 00030001
X = OH, Cl, Br Scheme 2:
Figure 00040001
X = OH, Cl

Flüssigkristalline Verbindungen der Formel (I) und/oder (II) lassen sich zur Herstellung von nematischen oder auch chiral nematischen Flüssigkristallmischungen verwenden, die für die Anwendung in elektrooptischen oder vollständig optischen Elementen, z.B. Anzeigeelementen, Schaltelementen, Lichtmodulatoren, Elementen zur Bildbearbeitung, Signalverarbeitung oder allgemein im Bereich der nichtlinearen Optik geeignet sind.liquid crystalline Compounds of the formula (I) and / or (II) can be prepared use of nematic or even chiral nematic liquid-crystal mixtures, the for the application in electro-optical or fully optical elements, e.g. Display elements, switching elements, light modulators, elements for Image processing, signal processing or generally in the field of nonlinear optics are suitable.

Gegenstand der Erfindung sind auch Flüssigkristallmischungen, die eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I) und/oder (II) enthalten.object The invention also relates to liquid-crystal mixtures, the one or more compounds of the formula (I) and / or (II) contain.

Die erfindungsgemäßen Flüssigkristallmischungen bestehen im allgemeinen aus 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 15 Komponenten, darunter mindestens eine, vorzugsweise 1 bis 5, besonders bevorzugt 1 bis 3, Verbindungen der Formel (I) und/oder (II). Die erfindungsgemäßen LC-Mischungen können beispielsweise nematisch oder chiral nematisch sein. Weitere Bestandteile der erfindungsgemäßen Mischungen werden vorzugsweise ausgewählt aus den bekannten Verbindungen mit nematischen oder cholesterischen Phasen; dazu gehören beispielsweise Biphenyle, Terphenyle, Phenylcyclohexane, Bicyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Mono-, Di- und Trifluorphenyle. Im allgemeinen liegen die im Handel erhältlichen Flüssigkristallmischungen bereits vor der Zugabe der erfindungsgemäßen Verbindung(en) als Gemische verschiedener Komponenten vor, von denen mindestens eine mesogen ist.The liquid-crystal mixtures according to the invention generally consist of 2 to 20, preferably 2 to 15 components, including at least one, preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3, compounds of the formula (I) and / or (II). The LC mixtures according to the invention can be, for example, nematic or chirally nematic. Further constituents of the mixtures according to the invention are preferably selected from the known compounds having nematic or cholesteric phases; These include, for example, biphenyls, terphenyls, phenylcyclohexanes, bicyclohexanes, cyclohexylbiphenyls, mono-, di- and trifluorophenyls. In general, the commercially available liquid crystal mixtures are be even before the addition of the compound (s) according to the invention as mixtures of various components, of which at least one is mesogenic.

Geeignete weitere Bestandteile erfindungsgemäßer nematischer bzw. chiral nematischer Flüssigkristallmischungen sind beispielweise

  • – 4-Fluorbenzole, wie beispielsweise in EP-A 494 368, WO 92/06 148, EP-A 460 436, DE-A 4 111 766, DE-A 4 112 024, DE-A 4 112 001, DE-A 4 100 288, DE-A 4 101 468, EP-A 423 520, DE-A 392 3064, EP-A 406 468, EP-A 393 577, EP-A 393 490 beschrieben,
  • – 3,4-Difluorbenzole, wie beispielsweise in DE-A 4 108 448, EP-A 507 094 und EP-A 502 407 beschrieben,
  • – 3,4,5-Trifluorbenzole, wie beispielsweise in DE-A 4 108 448, EP-A 387 032 beschrieben,
  • – 4-Benzotrifluoride, wie beispielsweise in DE-A 4 108 448 beschrieben,
  • – Phenylcyclohexane, wie beispielsweise in DE-A 4 108 448 beschrieben.
Suitable further constituents of nematic or chirally nematic liquid-crystal mixtures according to the invention are, for example
  • 4-fluorobenzenes, as described, for example, in EP-A 494 368, WO 92/06 148, EP-A 460 436, DE-A 4 111 766, DE-A 4 112 024, DE-A 4 112 001, DE-A 4,100,288, DE-A 4,101,468, EP-A 423 520, DE-A 392 3064, EP-A 406 468, EP-A 393 577, EP-A 393 490,
  • 3,4-difluorobenzenes, as described, for example, in DE-A 4,108,448, EP-A 507,094 and EP-A 502,407,
  • 3,4,5-trifluorobenzenes, as described, for example, in DE-A 4,108,448, EP-A 387,032,
  • 4-benzotrifluorides, as described, for example, in DE-A 4,108,448,
  • - Phenylcyclohexane, as described for example in DE-A 4,108,448.

Von dem oder den erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) und/oder (II) enthalten die Flüssigkristallmischungen im allgemeinen 0,1 bis 70 Mol-%, bevorzugt 0,5 bis 50 Mol-%, insbesondere 1 bis 25 Mol-%.From the one or more compounds of the invention of formula (I) and / or (II) contain the liquid crystal mixtures in general 0.1 to 70 mol%, preferably 0.5 to 50 mol%, in particular 1 to 25 mole%.

Flüssigkristalline Mischungen, die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) und/oder (II) enthalten, sind besonders für die Verwendung in elektrooptischen Schalt- und Anzeigevorrichtungen (Displays) geeignet. Schalt- und Anzeigevorrichtungen (LC-Displays) weisen im allgemeinen u.a. folgende Bestandteile auf: ein flüssigkristallines Medium, Trägerplatten (z.B. aus Glas oder Kunststoff), beschichtet mit Elektroden, von denen mindestens eine transparent ist, mindestens eine Orientierungsschicht, Abstandshalter, Kleberahmen, Polarisatoren sowie für Farbdisplays dünne Farbfilterschichten.liquid crystalline Mixtures containing compounds of general formula (I) and / or (II) are particularly for the use in electro-optical switching and display devices (Displays) suitable. Switching and display devices (LC displays) generally have u.a. following components: a liquid crystalline Medium, carrier plates (e.g., glass or plastic) coated with electrodes from which at least one is transparent, at least one orientation layer, Spacers, adhesive frames, polarizers and color displays thin color filter layers.

Weitere mögliche Komponenten sind Antireflex-, Passivierungs-, Ausgleichs- und Sperrschichten sowie elektrisch-nichtlineare Elemente, wie Dünnschichttransistoren (TFT) und Metall-Isolator-Metall-(MIM)-Elemente. Im Detail ist der Aufbau von Flüssigkristalldisplays bereits in einschlägigen Monographien beschrieben (z.B. E. Kaneko, "Liquid Crystal TV Displays: Principles and Applications of Liquid Crystal Displays", KTK Scientific Publishers, 1987, Seiten 12-30 und 63-172).Further possible Components are antireflective, passivation, leveling and barrier layers and electrically non-linear elements, such as thin-film transistors (TFT) and metal-insulator-metal (MIM) elements. In detail is the structure of liquid crystal displays already in relevant Monographs (e.g., E. Kaneko, "Liquid Crystal Television Displays: Principles and Applications of Liquid Crystal Displays ", KTK Scientific Publishers, 1987, pages 12-30 and 63-172).

Zur physikalischen Charakterisierung der erfindungsgemäßen Verbindungen werden verschiedene Meßmethoden verwendet.to physical characterization of the compounds of the invention become different measuring methods used.

Die Phasenumwandlungstemperaturen werden beim Aufheizen mit Hilfe eines Polarisationsmikroskops anhand der Texturänderungen bestimmt. Die Bestimmung des Schmelzpunkts wird hingegen mit einem DSC-Gerät durchgeführt. Die Angabe der Phasenumwandlungstemperaturen zwischen den Phasen Isotrop (I) Nematisch (N bzw. N*) Smektisch-C (SC bzw. SC*) Smektisch-A (SA bzw. SA*) Kristallin (X) Glasübergang (Tg) erfolgt in °C, und die Werte stehen zwischen den Phasenbezeichnungen in der Phasenfolge.The phase transition temperatures are determined during heating using a polarizing microscope based on the texture changes. The determination of the melting point, however, is carried out with a DSC device. The indication of the phase transition temperatures between the phases isotropic (I) nematic (N or N *) Smectic-C (S C or S C *) Smectic-A (S A or S A *) crystalline (X) Glass transition (Tg) takes place in ° C, and the values stand between the phase designations in the phase sequence.

Elektrooptische Untersuchungen erfolgen nach literaturbekannten Methoden (z.B. B. Bahadur: Liquid Crystals Application and Uses, World Scientific, 1990, vol.I).electro-optical Investigations are carried out by methods known from the literature (for example B. Bahadur: Liquid Crystals Application and Uses, World Scientific, 1990, vol.I).

Für nematische Flüssigkristalle (rein oder in Mischung) werden die Werte für die optische und dielektrische Anisotropie und der elektrooptischen Kennlinie bei einer Temperatur von 20°C aufgenommen.For nematic liquid Crystals (pure or in mixture) are the values for the optical and dielectric Anisotropy and the electro-optical characteristic at a temperature from 20 ° C added.

Flüssigkristalle, die bei 20°C keine nematische Phase aufweisen, werden zu 10 Gew.-% in ZLI-1565 (kommerzielle nematische Flüssigkristallmischung der Firma E. Merck, Darmstadt) gemischt und die Werte aus den Ergebnissen der Mischung extrapoliert.liquid crystals at 20 ° C have no nematic phase are added to 10 wt .-% in ZLI-1565 (commercial nematic liquid-crystal mixture the company E. Merck, Darmstadt) and the values from the results extrapolated to the mixture.

Elektrooptische Kennlinien werden anhand der Transmission einer Meßzelle ermittelt. Dazu wird die Zelle zwischen gekreuzten Polarisatoren vor einer Lichtquelle positioniert. Hinter der Zelle befindet sich ein Lichtdetektor, dessen Empfindlichkeit durch Filter auf den sichtbaren Bereich des Lichtes optimiert ist. Analog zur schrittweisen Erhöhung der an der Zelle angelegten Spannung wird die Änderung der Transmission aufgezeichnet. Größen wie Schwellspannung und Steilheit werden daraus bestimmt.Electro-optical characteristics are determined by the transmission of a measuring cell. For this purpose, the cell is positioned between crossed polarizers in front of a light source. Behind the cell is a Light detector whose sensitivity is optimized by filters on the visible region of the light. Analogous to the stepwise increase of the voltage applied to the cell, the change of the transmission is recorded. Parameters such as threshold voltage and slope are determined from this.

Die optische Anisotropie wird mit einem Abbé-Refraktometer (Firma Zeiss) bestimmt. Zur Orientierung des Flüssigkristalls wird auf das Prisma eine Orientierungsschicht, erhalten aus einer 1 gew.-%igen Lecithin-Methanol-Lösung, aufgebracht.The optical anisotropy is measured with an Abbé refractometer (Zeiss) certainly. For orientation of the liquid crystal is on the Prisma an orientation layer obtained from a 1 wt .-% Lecithin-methanol solution, applied.

Zur Bestimmung der dielektrischen Anisotrophie werden jeweils eine Meßzelle mit homöotroper und planarer Orientierung angefertigt und deren Kapazitäten und dielektrische Verluste mit einem Multi Frequenz LCR-Meter (Hewlett Packard 427417) bestimmt. Die dielektrischen Konstanten werden berechnet, wie in der Literatur beschrieben (W. Maier, G. Meier: Z. Naturforsch., 16a, 1961, 262 und W.H. de Jeu, F. Leenhonts: J. Physique 39, 1978, 869).to Determination of the dielectric anisotropy are each a measuring cell with homeotropic and planar orientation and their capacities and Dielectric Losses with a Multi Frequency LCR Meter (Hewlett Packard 427417). The dielectric constants are calculated as described in the literature (W. Maier, G. Meier: Z. Naturforsch., 16a, 1961, 262 and W.H. de Jeu, F. Leenhonts: J. Physique 39, 1978, 869),

Die elektrische Größe HR (Holding & Ratio) wird entsprechend den Literaturangaben bestimmt (M. Schadt, Linear and nonlinear liquid crystal materials, Liquid Crystals, 1993, Vol.14, No.I, 73-104).The electrical size HR (Holding & Ratio) will be appropriate the literature references (M. Schadt, Linear and nonlinear liquid Crystal Materials, Liquid Crystals, 1993, Vol.14, No. I, 73-104).

Zur Bestimmung von τ und K wird die Meßzelle auf dem Drehtisch eines Polarisationsmikroskops zwischen gekreuztem Analysator und Polarisator befestigt. Für die Bestimmung des Kontrastes (K) wird die Meßzelle durch Drehen so positioniert, daß eine Photodiode minimalen Lichtdurchgang anzeigt (Dunkelzustand). Die Mikroskop-Beleuchtung wird so geregelt, daß die Photodiode für alle Zellen die gleiche Lichtintensität anzeigt. Nach einem Schaltvorgang ändert sich die Lichtintensität (Hellzustand) und der Kontrast wird aus dem Verhältnis der Lichtintensität dieser Zustände berechnet.to Determination of τ and K becomes the measuring cell on the turntable of a polarizing microscope between crossed Analyzer and polarizer attached. For the determination of the contrast (K) becomes the measuring cell positioned by turning so that a photodiode minimum Light passage indicates (dark state). The microscope illumination is regulated so that the Photodiode for all cells display the same light intensity. After a switching operation changes the light intensity (Bright state) and the contrast is from the ratio of the light intensity of this conditions calculated.

Beispiel 1example 1

4-Fluorphenyl-(trans-4-pentylcyclohexyl)methylether4-fluorophenyl (trans-4-pentylcyclohexyl) methyl ether

1,97 g (7,50 mmol) Triphenylphosphin werden bei 0°C in 30 ml Tetrahydrofuran mit 1,31 g (7,5 mmol) Azodicarbonsäurediethylester versetzt und 0,5 h bei Raumtemperatur gerührt. Danach werden 0,84 g (7,50 mmol) 4-Fluorphenol und 0,92 g (5,00 mmol) Trans-4-pentylcyclohexylmethanol zugegeben und 18 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach Abdampfen des Lösungsmittels und Chromatographie an Kieselgel mit Hexan werden 0,79 g Produkt erhalten.

Figure 00080001
Phasenfolge: X 22 l 1 N0 X1.97 g (7.50 mmol) of triphenylphosphine are mixed at 0 ° C in 30 ml of tetrahydrofuran with 1.31 g (7.5 mmol) of diethyl azodicarboxylate and stirred for 0.5 h at room temperature. Thereafter, 0.84 g (7.50 mmol) of 4-fluorophenol and 0.92 g (5.00 mmol) of trans-4-pentylcyclohexylmethanol are added and the mixture is stirred at room temperature for 18 h. After evaporation of the solvent and chromatography on silica gel with hexane 0.79 g of product are obtained.
Figure 00080001
Phase sequence: X 22 l 1 N0 X

Analog Beispiel 1 werden hergestellt: Beispiel 2 4-Fluorphenyl-(trans-4-propylcyclohexyl)methylether

Figure 00080002
Beispiel 3 4-Fluorphenyl-(tans-4-butylcyclohexyl)methylether
Figure 00090001
Beispiel 4 4-Fluorphenyl-(trans-4-hexylcyclohexyl)methylether
Figure 00090002
Beispiel 5 4-Fluorphenyl-(trans-4-heptylcyclohexyl)methylether
Figure 00090003
Prepared analogously to Example 1: Example 2 4-fluorophenyl (trans-4-propylcyclohexyl) methyl ether
Figure 00080002
Example 3 4-Fluorophenyl- (tans-4-butylcyclohexyl) methyl ether
Figure 00090001
Example 4 4-Fluorophenyl- (trans-4-hexylcyclohexyl) methyl ether
Figure 00090002
Example 5 4-Fluorophenyl- (trans-4-heptylcyclohexyl) methyl ether
Figure 00090003

Beispiel 6Example 6

4-(Trans-4-pentylcyclohexyl)benzoesäure-4-fluorphenylester4- (trans-4-pentylcyclohexyl) benzoic acid 4-fluorophenyl ester

1,03 g (5,00 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid, 0,99 g (5,00 mmol) 4-(Trans-4-pentylcyclohexyl)benzoesäure und 0,56 g (5,00 mmol) 4-Fluorphenol werden mit 10 mg 4-N,N-Dimethylaminopyridin in 30 ml Dichlormethan 6 h bei Raumtemperatur gerührt. Nach Filtration, Abdampfen des Lösungsmittels und chromatographischer Reinigung (Kieselgel/Hexan) werden 1,27 g Produkt erhalten.

Figure 00090004
Phasenfolge: X 91, 9 N 157,2 I 156,8 N 57,1 X1.03 g (5.00 mmol) of dicyclohexylcarbodiimide, 0.99 g (5.00 mmol) of 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) benzoic acid and 0.56 g (5.00 mmol) of 4-fluorophenol are mixed with 10 mg 4-N, N-dimethylaminopyridine in 30 ml of dichloromethane for 6 h at room temperature. After filtration, evaporation of the solvent and chromatographic purification (silica gel / hexane) 1.27 g of product are obtained.
Figure 00090004
Phase sequence: X 91, 9 N 157.2 I 156.8 N 57.1 X

Analog Beispiel 6 werden hergestellt: Beispiel 7 4-(Trans-4-propylcyclohexyl)benzoesäure-4-fluorphenylester

Figure 00100001
Beispiel 8 4-(Trans-4-butylcyclohexyl)benzoesäure-4-fluorphenylester
Figure 00100002
Beispiel 9 4-(Trans-4-hexylcyclohexyl)benzoesäure-4-fluorphenylester
Figure 00100003
Beispiel 10 4-(Trans-4-heptylcyclohexyl)benzoesäure-4-fluorphenylester
Figure 00100004
The following are produced analogously to Example 6: Example 7 4- (Trans-4-propylcyclohexyl) benzoic acid 4-fluorophenyl ester
Figure 00100001
Example 8 4- (Trans-4-butylcyclohexyl) benzoic acid 4-fluorophenyl ester
Figure 00100002
Example 9 4- (Trans-4-hexylcyclohexyl) benzoic acid 4-fluorophenyl ester
Figure 00100003
Example 10 4- (Trans-4-heptylcyclohexyl) benzoic acid 4-fluorophenyl ester
Figure 00100004

Anwendungsbeispieleapplications

In der Tabelle 1 sind die Substanzen aus Beispiel 1 und Beispiel 6 (S1 und S6) mit bekannten Substanzen (R1, R2) aufgeführt. Es zeigt sich, daß S6 den höchsten Klärpunkt aufweist, beim Abkühlen den niedrigsten Kristallisationspunkt und beim Aufheizen den niedrigsten Schmelzpunkt. Bei Zugabe von 10 Gew.-% der Substanzen zu einer kommerziell erhältlichen nematischen Flüssigkristallmischung (ZLI 1565, Firma E. Merck, Darmstadt) findet man, daß S6 einen höheren Klärpunkt als R1 und R2 in ZLI 1565 induziert. In of Table 1 are the substances of Example 1 and Example 6 (S1 and S6) with known substances (R1, R2) listed. It shows that S6 the highest clearing point when cooling the lowest crystallization point and the lowest during heating Melting point. When adding 10% by weight of the substances to a commercial one available nematic liquid crystal mixture (ZLI 1565, E. Merck, Darmstadt), it is found that S6 has a higher clearing point as R1 and R2 in ZLI 1565 induced.

Die Substanz S1 weist mit ihrem mesogenen Kern mit nur zwei Ringsystemen niedrigere LC Phasen auf, senkt aber auch den Glasübergang ab, so daß eine niedrigere Viskosität und eine geringere Temperaturabhängigkeit der Viskosität im Arbeitstemperaturbereich erwartet werden kann. Weiterhin ist der Wert der Doppelbrechung in günstiger Weise verändert, z.B. im Vergleich zu R1 bei einer reduzierten Temperatur von T/TNI = 0.840. Der niedrige Schmelzpunkt der Substanzen ist für die Entwicklung von Mischungen günstig.The substance S1, with its mesogenic core with only two ring systems, has lower LC phases, but also lowers the glass transition, so that a lower viscosity and a lower temperature dependence of the viscosity in the working temperature range can be expected. Furthermore, the value of the birefringence is favorably changed, eg compared to R1 at a reduced temperature of T / T NI = 0.840. The low melting point of the substances is favorable for the development of mixtures.

Figure 00120001
Figure 00120001

Claims (7)

4-Fluorbenzolderivate der Formel (I) und (II),
Figure 00130001
worin R Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl und Decyl bedeutet.
4-fluorobenzene derivatives of the formula (I) and (II)
Figure 00130001
wherein R is methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl.
Flüssigkristallmischung, enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel (I) und/oder (II) nach Anspruch 1.Liquid crystal mixture, containing at least one compound of the formula (I) and / or (II) according to claim 1. Flüssigkristallmischung, enthaltend mindestens eine Verbindung der Formel (I) und/oder (II) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallmischung nematisch ist.Liquid crystal mixture, containing at least one compound of the formula (I) and / or (II) according to claim 1 or 2, characterized in that the liquid-crystal mixture is nematic. Flüssigkristallmischung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 70 Mol-% an einer oder mehreren Verbindungen der Formel (I) und/oder (II) enthält.liquid crystal mixture according to claim 2 or 3, characterized in that it is 0.1 up to 70 mol% of one or more compounds of the formula (I) and / or (II). Flüssigkristallmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie 2 bis 20 Komponenten enthält.liquid crystal mixture according to one or more of claims 2 to 4, characterized in that it 2 contains up to 20 components. Flüssigkristallmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie 1 bis 5 Verbindungen der Formel (I) und/oder (II) enthält.liquid crystal mixture according to one or more of claims 2 to 5, characterized in that it 1 to 5 compounds of formula (I) and / or (II). Schalt- und/oder Anzeigevorrichtung, enhaltend Trägerplatten, Elektroden, mindestens einen Polarisator, mindestens eine Orientierungsschicht sowie ein flüssigkristallines Medium, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssigkristalline Medium eine Flüssigkristallmischung nach einem oder beiden der Ansprüche 2 und 3 ist.Switching and / or display device, including carrier plates, Electrodes, at least one polarizer, at least one orientation layer and a liquid crystalline Medium, characterized in that the liquid-crystalline medium a liquid crystal mixture according to one or both of the claims 2 and 3 is.
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